Lua 中的三目运算符

三目运算

熟悉 C/C++ 的老司机都知道三目运算 a ? b : c，这种写法替换简单的条件判断语句可以在不增加阅读难度的情况下，使代码尽量保持简洁。

int a, b, ret;
//if-else
if (a > b)
    ret = a;
else
    ret = b;

//三目运算符
ret = a > b ? a : b;

Lua 中的三目运算

Lua 原生的语义并没有实现三目运算，一般是通过逻辑运算符 and 和 or 来模拟三目运算符的。

Lua 中 and 和 or 都使用"短路求值(short_cur evaluation)"，也就是说，它们只会在需要时才去评估第二个操作数。（《Lua程序设计》）

local a, b, ret;
ret = a > b and a or b

穷举所有可能性：

a > b 时:

a > b and a –> true 
a or b –> a

a <= b时:

a > b and a –> false 
a or b –> b

完美！

Lua 中的三目运算符陷阱

按照从特殊到一般的原则:

• 三目运算的一般形式a ? b : c

  a = true,结果为b

  a = false,结果为c

• 对应Lua中的a and b or c

  • b = true
    • a = true
      • a and b –> true
      • b or c –> b
    • a = false
      • a and b –> false
      • b or c –> c
  • b = false
    • a = true
      • a and b –> false
      • b or c –> c
    • a = false
      • a and b –> false
      • b or c –> c

可以看到当 b = false 时，Lua模拟的 a and b or c 始终返回 c 并不能还原三目运算符的原貌。

《Lua程序设计》也建议这种情况使用 if-else 来避免。

一般化的 a and b or c

那么有没有办法可以解决 b = false 失效的问题呢？

由此我联想到 C 语言有一道常规的考题：请使用宏定义写一个返回两个值中较小值的方法。

在校时第一次看到本题，第一反应如下：

#define MIN(A,B) A < B ? A : B

然而这种写法在很多嵌套的使用环境中都不能返回正确的结果。比如：2 * MIN(3, 4)展开为 2 * 3 < 4 ? 3 : 4 = 6 < 4 ? 3 : 4,结果为4。

更"工程师"的写法是：

#define MIN(A,B) ((A) < (B) ? (A) : (B))

还有好奇心的同学可以参考：宏定义的正确写法，三目运算的宏定义

从这个示例中，我就在想如何能保证 a and b or c 中 b 为真或者 b 不产生歧义呢？

• and的运算优先级高于or，简单的改变运算顺序并没有用。
• 这时就想到了lua中万能的table，能不能把a,b,c都放到table中来改变b的存在呢？要注意{nil}也是一个为true的对象。 a,b,c都替换为table：{a} and {b} or {c}。
• 三目运算中a是条件，结果是b或者c。其实a并不需要放入table中，否则{a}就始终为true了，失去了条件的意义。而{b} or {c}的结果也必然是一个table，该table只有一个元素。那么通过[1]即可访问。
• 综上所述，更一般化的Lua三目运算为：(a and {b} or {c})[1]

总结

诚然，要想知道Lua中三目运算的形式，只需通过搜索就可以找到想要的答案。上述的推理过程多少有点先知道答案，故意往答案上靠的嫌疑。不过我坚信证明一个问题，结论并不是最重要的，重要的是论证的过程。本文仅以我对Lua粗浅的认知来尝试还原一般化的Lua三目运算的推导过程，如有更好的推理过程，可以一起交流。